發(fā)布時間：2021-03-04 20:51

　　崇明在長江三角洲具有無可替代的生態(tài)戰(zhàn)略地位,其可持續(xù)發(fā)展探究的緊迫性,來源于自身的生態(tài)系統(tǒng)脆弱性和沿海地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要。本文通過對崇明土地演化的歷史回顧與歸納總結(jié),揭示其中復(fù)雜的人類自然耦合關(guān)系——即決策引導(dǎo)的人類活動與自然過程所形成循環(huán)反饋的耦合作用,在崇明三島以土地利用變化為主要表征。因此,本文以崇明的土地利用為研究對象,考慮其不同的未來發(fā)展方向,設(shè)計3種土地利用變化情景,并選取一系列驅(qū)動力因子,利用GeoSOS-FLUS軟件的ANN-CA（基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的元胞自動機）模型,預(yù)測2035年崇明土地利用分布。在分析與對比不同土地利用情景的數(shù)值與空間分布差異之外,選取海平面上升與風(fēng)暴潮高潮位2種貫穿崇明土地演化的主要水文災(zāi)害,設(shè)計4種災(zāi)害情景,計算不同情景下的水位漫過環(huán)島海塘的流量及淹沒區(qū),進(jìn)行災(zāi)害暴露風(fēng)險分析,作為選取土地利用情景的依據(jù)之一,并利用Google Earth Engine平臺,實現(xiàn)互動可視化的多重情景對比呈現(xiàn)。根據(jù)多情景模擬的研究結(jié)果,建議未來崇明土地利用向情景3的演化發(fā)展,提出土地規(guī)劃整治的相應(yīng)建議,并指出生態(tài)安全災(zāi)害預(yù)備預(yù)警存在的薄弱點。 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

“島嶼”和“可持續(xù)”相關(guān)研究的共被引網(wǎng)絡(luò)的聚類分析

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文7全球尺度上的應(yīng)用，而目前研究土地利用變化的代表性模型之一為元胞自動機（CellularAutomata，CA），該方法非常適合驅(qū)動力繁雜、人類自然交互作用復(fù)雜的土地利用空間變化的模擬，尤其是城市擴張[51]。圖1-3土地利用模型研究發(fā)展及代表文獻(xiàn)Fig.1-3Progressandrepresentativeliteraturesoflandusemodellingresearch目前，元胞自動機模型已得到國內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)可、具有一定研究案例基數(shù)的模型，并隨著研究不斷深入，朝著多元化、可操作性等方向發(fā)展，與其他模型相結(jié)合進(jìn)行不斷優(yōu)化。國內(nèi)的土地利用變化模擬研究，在利用元胞自動機的時空計算優(yōu)勢的基礎(chǔ)上混合其他模型，進(jìn)行縣域、市域、區(qū)域與流域，乃至全國尺度的模擬案例研究。結(jié)合Markov模型對土地利用類型之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，所形成的CA-Markov模型在國內(nèi)景觀格局預(yù)測、城市擴張模擬等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛：侯西勇等[52]利用1990與2000年河西走廊土地利用類型數(shù)據(jù)，對2010年土地利用分布進(jìn)行預(yù)測；何丹等[53]基于Logistic-CA-Markov模型，對2030年京津冀都市圈土地利用變化進(jìn)行多情景模擬。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，由黎夏等基于地理模擬優(yōu)化系統(tǒng)（GeographicalSimulationandOptimizationSystem,GeoSOS）開發(fā)的GeoSOS軟件[54,55]，是目前唯一耦合了地理模擬和空間優(yōu)化的模型，在支持決策的土地利用變化、城市擴張、農(nóng)田保護(hù)等實例研究中有諸多應(yīng)用[56]，集成的ANN-CA模型包括“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法”與“元胞自動機”兩大模塊，適用于多種土地利用類型、受多種驅(qū)動因素影響的土地利用變化問題研究。此外，國內(nèi)較為常用的土地

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8利用變化模型還包括智能體模型（Agent-BasedModel，ABM）與小尺度土地利用變化及效應(yīng)模型（ConversionofLandUseanditsEffectsatSmallregionalextent,CLUE-S），二者在流域、城鎮(zhèn)、農(nóng)村等中小區(qū)域尺度的土地利用決策上具有一定案例研究經(jīng)驗[50,57]。1.2.3情景設(shè)計的研究進(jìn)展“情景”（scenario）是事物或系統(tǒng)由初始狀態(tài)向不同未來狀態(tài)發(fā)展的一系列描述，包括對各種未來態(tài)勢的可能性描述，以及態(tài)勢特征的定性與定量描述[58]。情景分析法由PierrWark于1972年提出，根據(jù)事物發(fā)展趨勢的多樣化、系統(tǒng)內(nèi)外的關(guān)鍵性特征，設(shè)計和預(yù)測未來發(fā)不同展可能性[59]。此后，情景分析通過對未來發(fā)展態(tài)勢的描述、模擬、對比等過程的能夠起到協(xié)助未來決策方向的作用，在諸多學(xué)科得到廣泛運用。我國最早在20世紀(jì)80年代開始將情景分析引入宏觀經(jīng)濟戰(zhàn)略決策中，到如今延用至環(huán)境科、部門經(jīng)濟、商務(wù)與金融、建筑科學(xué)與工程等多個學(xué)科領(lǐng)域（如圖1-4所示），并融合不同學(xué)科特色形成強有力的前景預(yù)測工具，在經(jīng)濟發(fā)展、企業(yè)管理、能源需求、氣候變化、土地利用、災(zāi)害模擬等問題的研究中發(fā)揮重要作用。圖1-4國內(nèi)“情景分析”研究的學(xué)科分布Fig.1-4Subjectdistributionof“scenariostudy”indomesticresearch

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]堰塞壩漫頂潰決計算方法研究[J]. 劉磊,張紅武,鐘德鈺,劉春晶.  水利學(xué)報. 2015(04)
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[7]氣候變化情景下青藏高原多年凍土活動層厚度變化預(yù)測[J]. 張中瓊,吳青柏.  冰川凍土. 2012(03)
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[9]崇明圍墾的歲月[J]. 丁翔華.  黨政論壇(干部文摘). 2011(12)
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碩士論文
[1]河口島嶼生態(tài)脆弱性評價[D]. 王多多.華東師范大學(xué) 2018
[2]基于GeoSOS的村鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張分析及規(guī)劃模擬優(yōu)化[D]. 楊文龍.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]崇明島生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估[D]. 蘇敬華.東華大學(xué) 2009
[4]長江口水動力和懸沙分布特征初探[D]. 翟曉鳴.華東師范大學(xué) 2006
[5]地理特征元胞自動機及城市土地利用演化研究[D]. 羅平.武漢大學(xué) 2004



本文編號：3063898